Die Verformung von im Feingussverfahren hergestellten Gussteilen bezeichnet die Abweichung der geometrischen Form von den Zeichnungen. Beispielsweise können die Gussteile verbogen oder elliptisch sein und ungleichmäßige Wandstärken aufweisen. Diese Verformung wird durch unsachgemäße Bedienung und mangelnde Prozessdisziplin bei der Vorschäumung, dem Formenbau, der Beschichtung und dem Sandfüllverfahren verursacht.
Ursachen der Verformung von verlorenen Schaumgussteilen
(1) Die EPS-Rohstoffe sind unqualifiziert oder die Kügelchen sind nach dem Vorschäumen unqualifiziert;
(2) Der Prozess der Mustererstellung und des Zusammenfügens der weißen Teile führt zu einer Verformung des Musters;
(3) Unsachgemäße Durchführung der Vorbereitung und des Auftragens von feuerfesten Beschichtungen;
(4) Unsachgemäße Bedienung der Sandfüllformanlage und der Vibrationsverdichtung;
(5) Teilweise Erwärmung des Modells während des Gießens oder ungleichmäßige Vakuumverteilung in der Form. Treten diese Faktoren einzeln auf, kann es zu Gussverformungen kommen, die jedoch nicht sehr gravierend sind; wirken mehrere Faktoren gleichzeitig, verstärken sich die Gussverformungen erheblich.
Technische Maßnahmen zur Vermeidung von Gussverformungen
Schaummittel
Der Anteil an Treibmittel in den EPS-Rohstoffen sollte zwischen 6.0 % und 6.5 % liegen, mindestens jedoch 5.5 % betragen. Die Kügelchen sollten glatt und von einheitlicher Größe sein.
Modellbau
① Während des Vorschäumens, sobald der Dampfdruck 0.04 MPa erreicht hat, muss das Wasser aus der Rohrleitung und der Dampfvorschäummaschine abgelassen werden. Enthält der Heizdampf in der Dampfvorschäummaschine viel Wasser oder kann das Kondenswasser nicht rechtzeitig abgeführt werden, weisen die EPS-Partikel während des Nachschäumens und Pressens einen hohen Wassergehalt auf. Bei kurzer Trocknungszeit (d. h. Alterung) oder niedriger Alterungstemperatur (< 20–25 °C) neigen die Partikel dazu, kleine Stücke oder Klumpen zu bilden. Das so hergestellte Modell ist sehr verformungsanfällig.
② Die Alterungszeit vorgedehnter Kügelchen sollte im Allgemeinen 10-12 Stunden betragen. Wird die Alterungszeit vorgedehnter Kügelchen nicht streng kontrolliert, ist die Verformung des Modells schwer zu beherrschen.
③ Bei Rohrverbindungsstücken mit einer Wandstärke von 3.5-4 mm sollte die Dichte der vorgequollenen Wülste auf etwa 26 g/cm³ eingestellt werden.
④ Vor dem Formen ist zu prüfen, ob der Entlüftungsstopfen der Form frei ist und der Fülldruck über 0.05 MPa liegt. Andernfalls wird die Füllmenge beeinträchtigt, es bilden sich lokale Wulstmuster, die Festigkeit des Formteils wird reduziert und es kann während der Aushärtung und in nachfolgenden Prozessen zu Verformungen kommen.
⑤ Durch die Verwendung eines höheren Dampfdrucks beim Formen kann die Schrumpfung des Modells während der Reifung verringert werden.
⑥ Kontrollieren Sie den Abkühlgrad des Modells nach dem Formen während des Pressvorgangs. Vor dem Entformen sollte das Modell vollständig auf unter 80 °C abgekühlt sein und der Nachschäumprozess beendet werden, um ein Modell mit guter Dimensionsstabilität zu erhalten und Verformungen beim Entformen zu vermeiden.
⑦ Das Muster sollte nach dem Abformen 3-8 Stunden lang bei 50-60℃ getrocknet werden, um die Reifung zu gewährleisten.
Klebe- und Formmontageprozess
① Die Qualität des Klebstoffs beeinflusst direkt die Qualität der Form. Vor dem Verkleben muss die Trennfläche des Modells plan und senkrecht poliert werden. Beim Verkleben ist ein leichter und gleichmäßiger Druck anzuwenden.
② Bei (dünnwandigen) Gussteilen mit lockerer Struktur und geringer Steifigkeit können während der Formmontage Prozessstützen hinzugefügt werden, um die Steifigkeit des Modells zu verbessern.
③ Wählen Sie beim Auftragen der Beschichtung einen geeigneten Ort, damit die Innen- und Außenseite des Modells gleichzeitig in die Beschichtung eingetaucht werden.
④ Die Beschichtungsdicke ist angemessen. Die Beschichtungsschicht kann die Oberflächenfestigkeit des Modells erhöhen und verhindern, dass sich das Modell während des Transports und der Formgebung verformt.
⑤ Achten Sie beim Trocknen auf die richtige Positionierung, um eine Verformung des Modells durch ungleichmäßige Krafteinwirkung zu vermeiden.
Sandfüllformverfahren
① Der Abstand zwischen Angusskanal und Gussteil sowie zwischen den Modellbaugruppen sollte nicht zu gering sein, im Allgemeinen 90-120 mm. Dies ist die Grundvoraussetzung, um eine ungleichmäßige Erwärmung des Modells zu vermeiden.
② Die Temperatur des Formsandes wird unter 50℃ gehalten, um eine lokale Verformung des Modells während des Formfüllvorgangs zu verhindern;
③ Angemessene Position der vergrabenen Form, die große Fläche des Modells befindet sich in einer vertikalen oder geneigten Gießposition.
④ Die Höhe der Füllschicht innerhalb und außerhalb des Modells sollte beim Einfüllen des Sandes einheitlich sein.
⑤ Die Parameter des Vibrationsprozesses sind so zu wählen, dass der trockene Sand alle Bereiche des Modells ausfüllt und lokale Verdichtungen vermieden werden. Übermäßige Vibrationen führen zu Verformungen des Modells.
Gießvorgang
① Achten Sie beim Einfüllen der Eisenflüssigkeit auf einen gleichmäßigen, schnellen und kontinuierlichen Zufluss, um zu verhindern, dass der Eisenflüssigkeitsfluss während des Einfüllvorgangs stark und schwach ist, spritzt oder unterbrochen wird.
② Der Unterdruck ist der wichtigste und grundlegendste Faktor beim Feinguss. Der Unterdruck während des Gießvorgangs sollte ≥ 0.02 MPa betragen; der anfängliche Vakuumgrad kann etwas höher sein (> 0.035–0.05 MPa). ③ Die Pumpe wird abgeschaltet, um das Vakuum abzubauen. Dadurch kann sich das Gussteil frei zusammenziehen, wodurch Spannungen reduziert werden. Wird die Pumpe zu früh abgeschaltet, ist die Oberfläche des Gussteils noch nicht vollständig erstarrt, und die Festigkeit der Kruste ist gering. Dies kann zu Verformungen des Gussteils und zu Beeinträchtigungen der Maßgenauigkeit führen. Wird die Pumpe zu spät abgeschaltet, ist die Festigkeit der Vakuumform höher als die einer herkömmlichen Sandform, und das Gussteil schrumpft und neigt zu thermischen Rissen. Die Wahl des Verfahrens hängt von der Gussstruktur, der Gießtemperatur, der Größe und der Wandstärke des Gussteils ab. Im Prinzip beträgt die Aushärtezeit etwa 5 Minuten (abhängig von der Wandstärke), die Wandstärke > 20 mm und das Gewicht > 100 kg. Die Pumpe 5 Minuten nach dem Gießen abstellen. Bei Gussteilen unter 100 kg die Pumpe nach Abschluss des Gießvorgangs abstellen und das Vakuum abbauen. Bei dickwandigen Gussteilen über 100 kg (>30 mm) kann die Unterdruckzeit entsprechend verlängert werden, um die Abkühlgeschwindigkeit zu erhöhen. Bei dünnwandigen Rohrformstücken kann die Pumpe nach Abschluss des Gießvorgangs abgestellt werden, um das Vakuum abzubauen.
